Een pyrometer, die ook een contactloze of externe thermometer is, kan worden beschouwd als de eenvoudigste warmtebeeldcamera met slechts één pixel. Net als een warmtebeeldcamera zendt hij niets uit (als hij een primitieve laser "zicht" heeft, heeft hij niets met de sensor te maken, hij dient alleen als gemak), maar hij ontvangt infraroodstraling met een lange golf die afkomstig is van alle lichamen die zijn verwarmd tot een temperatuur boven het absolute nulpunt ( en andere bestaan niet). Deze langgolvige infraroodstraling verschilt van de kortgolvige straling die wordt gebruikt in optocouplers, afstandsbedieningen, voor de ontvangst waarvan ook meer eenvoudige sensoren - fotodiodes - geschikt zijn. De meest populaire en daarom betaalbare pyrometers zijn een vervanging voor medische thermometers. Ze zijn in de handel verkrijgbaar bij veel apotheken. Maar zo'n apparaat is een ding op zich waarvan het onmogelijk is om gegevens naar een extern apparaat te trekken voor verdere verwerking.
Een heel ander ding - de MLX90614-module met interface I2C. U kunt er verbinding mee maken Arduino, Raspberry Pi, elk ander platform als je softwareondersteuning kunt bieden. Maar het is het gemakkelijkst om het op Arduino aan te sluiten, want voor dit platform is er een kant-en-klare Adafruit-bibliotheek die ondersteuning biedt voor deze module.
De MLX90614 is een twee-in-één apparaat: naast de pyrometrische sensor bevat hij ook een buitentemperatuursensor. Ze werken onafhankelijk van elkaar. Het temperatuurmeetbereik met een pyrometrische sensor is van -70 tot +380 ° C en een luchttemperatuursensor is van -40 tot +125 ° C.
De auteur van Instructables onder de bijnaam Michal Choma schreef een simpele schets voor Arduino, die samen met het bovenstaande de bibliotheek kunt u de sensor controleren. Schets tekst:
#include
#include
mlx = Adafruit_MLX90614 ();
ongeldige setup () {
Serial.begin (9600);
mlx.begin ();
}
leegte lus () {
Serial.println ("Temperatuur van MLX90614:");
Serial.print ("Ambient:");
Serial.print (mlx.readAmbientTempC ());
Serial.println ("° C");
Serial.print ("Contactloos:");
Serial.print (mlx.readObjectTempC ());
Serial.println ("° C");
Serial.println ();
vertraging (1000);
} De voedingsbus van de module (plus en gemeenschappelijke draad) wordt door de master parallel aangesloten op de bijbehorende Arduino-bussen. De sensor kan worden gevoed met een spanning van 3,3 of 5 V. SDA-lijn (gegevens) van bus I2C-master maakt verbinding met pin A4 Arduino, lijn SCL (klokpulsen) - met pin A5. In het diagram ziet het er zo uit:
En in het echte leven - zoals dit:
In de bovenstaande pyrometer van de apotheek zit een speciale optiek die langgolvige infraroodstralen doorlaat. Hiermee kunt u scherpstellen op objecten die zich vrij ver van het apparaat bevinden.Het is er niet, dus je moet de sensor op een afstand van ongeveer 10 mm naar het onderwerp brengen.
De wizard test de verbinding van het circuit, de bibliotheek en de schets door de terminalemulator uit te voeren en deze aan te sluiten op het apparaat / dev / ttyUSB2 (dit apparaat kan een andere naam hebben, afhankelijk van het besturingssysteem en de instellingen). Onder controle van de schets leest de Arduino gegevens uit de module, converteert deze naar een tekstweergave en geeft deze weer in de poort:
In eerste instantie deed de meester niets en daarna bracht hij ijs naar de sensor. De temperatuur werd onmiddellijk gemeten door de pyrometrische sensor van de module, maar de omgevingstemperatuursensor erin had geen tijd om af te koelen. Het is natuurlijk beter om de sensor voor dit experiment opzij te richten en ijs aan de zijkant te brengen.
Nadat u de module hebt getest en ervoor hebt gezorgd dat deze werkt, kunt u nadenken over de praktische toepassing ervan. Het is gewoon niet interessant om op afstand de temperatuur van het menselijk lichaam, een soldeerbout of hetzelfde ijs te meten - een pyrometer van een apotheek is hiervoor geschikt. Het is noodzakelijk om precies het vermogen van de sensor te gebruiken om gegevens naar externe apparaten te verzenden voor verdere verwerking. Je kunt een robot bijvoorbeeld 'bang' maken voor te koude of juist te hete objecten, en ervan weg bewegen. Alle andere temperatuursensoren, behalve pyrometrisch, zijn hiervoor vanwege inertie niet geschikt. Of probeer een aanraakknop te ontwerpen die alleen reageert op de aanraking van een vinger, maar niet op enig ander object, inclusief geleidend. Maar zo'n module voor het bewaken van de temperatuur van roterende objecten is vooral goed, terwijl de sensor zelf stilstaat. Stel je een boor voor die automatisch stopt wanneer de boor oververhit raakt en niet kan "branden". Ja, er kan nog veel meer voor worden bedacht, waarvoor andere temperatuursensoren niet geschikt zijn, als je je fantasie de vrije loop laat.